CN114621399A - 一种粘性止血海绵及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粘性止血海绵及其制备方法与应用。所述粘性止血海绵的制备方法是将锂藻土、甲基丙烯酸酐改性明胶、超支化聚合物和引发剂混合均匀，使用高速分散均质机剧烈搅拌，得到水包空气乳液后，进行聚合反应制备水凝胶，然后经过冷冻干燥得到粘性止血海绵。本发明的粘性止血海绵具有优异的力学性能，能够稳定粘附于湿态生物组织，并且具有良好的凝血性能，在伤口凝血止血、组织修复等生物医学应用方面具有应用前景。

Description

一种粘性止血海绵及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于高分子材料与生物医用材料技术领域，具体涉及一种粘性止血海绵及其制备方法与应用。
背景技术
失控的出血可能会导致严重的结果，例如失血性休克和多器官衰竭，是全球死亡的主要原因。现在市面上存在大量的止血材料，如纤维蛋白胶、止血绷带、沸石粉和止血海绵等等，在许多情况下，这些材料能有效地进行止血。
明胶海绵是一种常见的止血海绵，然而在止血过程中，明胶海绵与创面之间的作用力很弱，尤其是在动态环境中，海绵可能发生移动甚至脱落，导致止血失效。但是如果海绵与创面形成化学粘附，则容易在更换海绵时对机体造成二次伤害。
因此，设计开发一种具有良好止血性能和物理粘附作用的止血海绵，具有重要的实用意义。
发明内容
为了解决现有技术的缺点和不足，本发明的第一个目的在于提供一种粘性止血海绵的制备方法。
本发明的第二个目的在于提供通过上述制备方法制备得到的粘性止血海绵。
本发明的第三个目的在于提供上述粘性止血海绵的应用。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种粘性止血海绵的制备方法，包括如下步骤：
(1)以极性有机溶剂为反应介质，将丙烯酸(AA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体(UPyMA)与2-(2-甲氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯(MEO2MA)，在引发体和链转移剂的作用下进行共聚反应，得到超支化聚合物；
(2)分别配制锂藻土(Lap)水溶液和引发促进剂水溶液；
(3)将步骤(2)所得锂藻土水溶液与甲基丙烯酸酐改性明胶(GelMA)、步骤(1)所得超支化聚合物和引发剂混合均匀，搅拌，得到稳定乳液；
(4)在步骤(3)所得稳定乳液中加入步骤(2)所得引发促进剂水溶液，反应，得到水凝胶；
(5)将步骤(4)的水凝胶进行冷冻干燥，即获得所述的粘性止血海绵。
进一步地，步骤(1)中所述的极性有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。
进一步地，步骤(1)中所述的双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体的化学结构式为：
Figure BDA0003549299510000021
其通过如下方法合成：在150～180℃下将2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶溶于无水极性有机溶剂，加入甲基丙烯酸异氰酸乙酯，降温至室温，充分搅拌至出现白色沉淀，纯化产物，除去溶剂，得到双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体。
进一步地，所述的甲基丙烯酸异氰基乙酯与2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶的摩尔比为(1～1.5):1；所述2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶的用量为2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶与有机溶剂总质量的5～15％。
进一步地，所述的极性有机溶剂为二甲基亚砜(DMSO)。
进一步地，所述的纯化产物通过丙酮多次洗涤并过滤实现。
进一步地，所述的除去溶剂通过真空干燥实现。
进一步地，步骤(1)中所述的丙烯酸在反应体系中的质量百分比为0.5～3％，聚乙二醇二丙烯酸酯在反应体系中的质量百分比为0.5～2％，双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体在反应体系中的质量百分比为0.1～0.6％，2-(2-甲氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯在反应体系中的质量百分比为0.1～1％。
进一步地，步骤(1)中所述的引发剂为偶氮二异丁腈，在反应体系中的质量百分比为0.01～0.03％。
进一步地，步骤(1)中所述的链转移剂为4-氰基4-(苯基羰基硫代)戊酸，在反应体系中的质量百分比为0.01～0.03％。
进一步地，步骤(1)中所述的共聚反应的反应温度为60～80℃。
进一步地，步骤(1)中所述的共聚反应的反应时间为6～24h；优选为10～16h。
进一步地，所述的步骤(1)的具体步骤为：
(1)将双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体溶于极性有机溶剂中，加入丙烯酸、聚乙二醇二丙烯酸酯、2-(2-甲氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯和链转移剂，搅拌至溶解，除氧；
(2)将引发剂溶于极性有机溶剂中，除氧后加入到步骤(1)的反应液中，进行共聚反应，反应液透析、冻干，得到超支化聚合物。
所述的透析所用透析袋的截留分子量为3200。
进一步地，步骤(2)中所述的锂藻土为Laponite XLG，购自德国毕克化学byk。
进一步地，步骤(2)中所述的引发促进剂为NaHSO3或TEMED。
进一步地，步骤(2)中所述的锂藻土水溶液中，锂藻土的质量分数为0～2％；优选为1～2％。
进一步地，步骤(2)中所述的引发促进剂水溶液中，引发促进剂的质量分数为10～30％；优选为20％。
进一步地，步骤(3)中所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
进一步地，所述的步骤(3)的混合体系中，所述的锂藻土的质量分数为0～1％，优选为0.5～1％，所述的甲基丙烯酸酐改性明胶的质量分数为2～15％，优选为5％，所述的超支化聚合物的质量分数为2～15％，优选为5％，所述的引发剂的质量分数为0.2～1％，优选为1％。
进一步地，步骤(3)中所述的混合的具体操作为：将步骤(2)所得锂藻土水溶液、甲基丙烯酸酐改性明胶、步骤(1)所得超支化聚合物与水混合，加热搅拌，完全溶解后再加入引发剂，继续加热搅拌至溶解完全。
更进一步地，所述的加热搅拌的条件均为温度30～50℃，转速100～300rpm，优选为温度40℃，转速250rpm。
进一步地，步骤(3)中所述的搅拌的条件为搅拌速度9000～16000rpm，时间2～5min，可通过高速分散机实现。
进一步地，所述的步骤(4)的混合体系中，引发促进剂的质量分数为0.2～2％。
进一步地，步骤(4)中所述的反应的条件为温度2～4℃、时间2～12h。
进一步地，步骤(5)中所述的冷冻干燥的具体操作为：先在-80～-20℃下进行低温冷冻，完全冷冻后再在9～20℃下进行冷冻干燥。
进一步地，步骤(3)中所述的甲基丙烯酸酐改性明胶通过以下方法制备得到：
1)称取明胶加入到磷酸缓冲液中搅拌溶解，得到明胶溶液；
2)控制体系pH为7.4～11.0，往体系中逐滴加入甲基丙烯酸酐反应；然后用磷酸缓冲液稀释反应以终止反应；
3)使用去离子水透析反应液，冷冻干燥，得到甲基丙烯酸酐改性明胶；
进一步地，所述明胶与磷酸缓冲液的用量比为1～10g：10～100mL。
进一步地，所述明胶与甲基丙烯酸酐的用量比为1～10g：4～20mL。
进一步地，所述甲基丙烯酸酐使用恒压漏斗滴加，滴加的速度为3～5s每滴。
进一步地，所述反应的条件为温度45～60℃，时间为3～12h。
进一步地，所述透析采用截留分子量为8～144kDa的透析袋，用去离子水进行透析。
一种粘性止血海绵，通过上述制备方法制备得到。
上述粘性止血海绵的应用，用于制备止血促组织愈合的敷料、伤口密封材料和/或促进软组织修复与再生的材料。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明未使用化学交联剂，有利于提高材料的安全性，具有良好的生物相容性；
(2)本发明采用的GelMA乳液模板具有很高的稳定性，能够在聚合反应中维持乳液的基本结构，有利于构建海绵的多级孔结构；
(3)本发明采用的锂藻土对于乳液稳定具有促进作用，利于乳液的稳定；
(4)本发明制备的粘性止血海绵具有良好的力学性能和优异的凝血性能；
(5)本发明制备的粘性止血海绵的凝血性能可以通过改变锂藻土的含量进行调控；
(6)本发明制备的粘性止血海绵能够物理粘附潮湿的生物组织(猪皮、猪心、猪肺和猪肾)；
(7)本发明制备的粘性止血海绵性能优异，制备工艺简单易行，便于批量生产，有较大应用推广价值。
附图说明
图1为实施例3制备的粘性止血海绵的实物照片。
图2为实施例1制备的粘性止血海绵的内部多级孔结构的扫描电镜图。
图3为利用实施例1、2、3制备的不同Lap含量的粘性止血海绵的压缩模量图；横坐标为锂藻土的含量，从左到右依次为实施例1、实施例2和实施例3。
图4为利用实施例2制备的粘性止血海绵对不同组织的粘附实物照片，从左到右依次是猪皮、猪心、猪肺和猪肾。
图5为利用实施例1、2、3制备的不同锂藻土含量的粘性止血海绵的宏观凝血照片。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
下述实施例中所用的甲基丙烯酸酐改性明胶(GelMA)的的具体制备步骤为：
①称取5g明胶于100mL圆底烧瓶中，加入50mL磷酸缓冲溶液，250rpm匀速搅拌，在52℃水浴下溶解30min至烧瓶中明胶完全溶解；
②在步骤①所得溶液中加入10mL甲基丙烯酸酸酐(MA)，控制体系pH为7.4～11.0，MA的滴加速率控制为3～5s每滴；
③反应5h，将混合液与磷酸缓冲溶液以1:10的体积比混合终止反应，过夜静置混合液后除去沉淀物；再用去离子水透析反应液5d，每天换水3次，透析袋截留分子量为8～144kDa，随后取出透析袋中液体冻干，最终得到泡沫状固体产物GelMA，-20℃下密封保存备用。
下述实施例中所用的超支化聚合物(PAMU)的的具体制备步骤为：
①将0.28g双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体(UPyMA)加入95mL DMF 50℃搅拌溶解完全；2.16g丙烯酸(AA)、1.00g聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、0.47g 2-(2-甲氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯(MEO2MA)和0.028g 4-氰基4-(苯基羰基硫代)戊酸加入至250mL，加入95mL DMF，在50℃水浴下搅拌至溶解；
②将步骤①所得的溶液通氮气除氧40min；将0.032g偶氮二异丁腈溶于5mLDMF，通氮气除氧后使用10mL注射器加入到烧瓶中；
③在65℃下反应12h后，用5L去离子水透析反应液，透析袋截留分子量为3200Da，每6小时换一次水，透析3天，然后将透析袋内的液体冻干，最终得到超支化聚合物(PAMU)；
其中，所用的双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体(UPyMA)的具体制备步骤为：油浴预热至170℃，取4g的2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶加入烧瓶中，使用氩气除氧10min后，烧瓶放入油浴中；使用注射器往烧瓶加入50mL无水DMSO，磁力搅拌溶解2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶；从油浴取出烧瓶，放置在磁力搅拌器上剧烈搅拌，转速600～900r/min，使用注射器加入5mL的甲基丙烯酸异氰基乙酯到烧瓶中，将烧瓶放入冰浴中快速降温，冷却过程中析出白色沉淀；反应后加入100mL丙酮搅拌，将反应溶液从烧瓶中倒入烧杯，继续加100mL丙酮搅拌，然后过滤得到白色粗产物，用丙酮重复洗涤过滤三次，最后产物放入真空干燥箱，40℃烘干去除丙酮，纯化产物冷藏备用。
实施例1
粘性止血海绵的制备，包括如下步骤：
①取200mgNaHSO3加入去离子水，搅拌溶解，配制1mL浓度为20wt％NaHSO3溶液；
②取50mg甲基丙烯酸酐改性明胶(GelMA)和50mg超支化聚合物(PAMU)，加入去离子水配成1mL溶液，在40℃水浴中以转速250rpm搅拌溶解40min；
③在步骤②所得溶液中加入10mg引发剂过硫酸钾，40℃水浴中以转速250rpm搅拌溶解5min；
④将步骤③所得的溶液用高速分散机以16000rpm的速度剧烈搅拌3min，形成水包空气乳液；
⑤在步骤④所得的乳液中加入60μL步骤①的20wt％NaHSO3溶液，涡旋5s，放入4℃冰箱中反应12h，得到水凝胶；
⑥将步骤⑤所得的水凝胶放入-20℃冰箱低温冷冻12h，然后进行冷冻干燥(开始冷冻干燥时温度为9℃，结束时为18℃)，得到粘性止血海绵。
实施例2
粘性止血海绵的制备，包括如下步骤：
①取100mg锂藻土(Lap)粉末加入去离子水搅拌溶解，配制10mL浓度为1wt％Lap溶液；取200mgNaHSO3加入去离子水搅拌溶解，配制1mL浓度为20wt％NaHSO3溶液；
②取50mg甲基丙烯酸酐改性明胶(GelMA)和50mg超支化聚合物(PAMU)，取500μL步骤①中1wt％Lap溶液，加入去离子水配成1mL溶液，在40℃水浴中以转速250rpm搅拌溶解40min；
③在步骤②所得溶液中加入10mg引发剂过硫酸钾，40℃水浴中以转速250rpm搅拌溶解5min；
④将步骤③所得的溶液用高速分散机以16000rpm的速度剧烈搅拌3min，形成水包空气乳液；
⑤在步骤④所得的乳液中加入60μL步骤①的20wt％NaHSO3溶液，涡旋5s，放入4℃冰箱中反应12h，得到水凝胶；
⑥将步骤⑤所得的水凝胶放入-20℃冰箱低温冷冻12h，然后进行冷冻干燥，得到粘性止血海绵。
实施例3
粘性止血海绵的制备，包括如下步骤：
①取200mg锂藻土(Lap)粉末加入去离子水搅拌溶解，配制10mL浓度为2wt％Lap溶液；取200mgNaHSO3加入去离子水搅拌溶解，配制1mL浓度为20wt％NaHSO3溶液；
②取50mg甲基丙烯酸酐改性明胶(GelMA)和50mg超支化聚合物(PAMU)，取500μL步骤①中2％Lap溶液，加入去离子水配成1mL溶液，在40℃水浴中以转速250rpm搅拌溶解40min；
③在步骤②所得溶液中加入10mg引发剂过硫酸钾，40℃水浴中以转速250rpm搅拌溶解5min；
④将步骤③所得的溶液用高速分散机以16000rpm的速度剧烈搅拌3min，形成水包空气乳液；
⑤在步骤④所得的乳液中加入60μL步骤①的20wt％的NaHSO3溶液，涡旋5s，放入4℃冰箱中反应12h，得到水凝胶；
⑥将步骤⑤所得的水凝胶放入-20℃冰箱低温冷冻12h，然后进行冷冻干燥，得到粘性止血海绵。
效果实施例
对实施例1制备的粘性止血海绵通过钨灯丝扫描电子显微镜观察其微观形貌，结果如图2所示。从电镜图可看出，粘性止血海绵具有高度相互连接的网状大孔结构，且孔壁上还有小孔，这表明了用于使用的水包空气乳液模板是一种很有前景的模板。海绵的多级孔结构有利于富集血小板、血细胞和凝血因子等血液成分，达到快速凝血的效果，同时在营养和氧交换以及细胞生长和迁移中起着重要作用。
对实施例1、2、3制备的粘性止血海绵进行压缩应力-应变测量，压缩模量如图3所示。测试条件为：规格为直径12mm、高12mm的圆柱形粘性止血海绵样品在静态压缩模式下通过使用美国INSTRON 5967万能试验机，以2mm/min的速度进行压缩至90％应变，每组测试重复5次；从压缩模量可以看出，随着锂藻土(Lap)含量提高，粘性止血海绵具有更高的模量，说明加入锂藻土(Lap)后，水凝胶的抗压强度显著提高。
对实施例2粘性止血海绵进行粘附测试。由图4可见，水凝胶对潮湿组织(如猪皮、猪心、猪肺和猪肾)有良好的粘附性能，能够直接粘附组织。
将10mg海绵置于5ml塑料离心管中并水浴预热至37℃，将抗凝兔血与0.2mol/LCaCl2于37℃水浴恒温，吸取200μL抗凝血液加入离心管中，再加入20μL0.2 mol/L CaCl2，轻微摇晃混匀后加入海绵，开始计时，每过30s将试管倾斜一次，观察血液是否凝固。待血液完全凝固即将试管倾斜90°血液也不再流动时停止计时，所得时间为凝血时间。以空白离心管直接加入血液和0.2mol/LCaCl2作为阴性对照。其中空白对照组的凝血时间为13.7min，Lap为0％、0.5％和1％时，凝血时间分别为10.1min、7.3min和5.5min，说明随着Lap含量提高，粘性止血海绵的凝血时间更短，具有好的凝血性能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述的实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粘性止血海绵的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)以极性有机溶剂为反应介质，将丙烯酸、聚乙二醇二丙烯酸酯、双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体与2-(2-甲氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯，在引发体和链转移剂的作用下进行共聚反应，得到超支化聚合物；
(2)分别配制锂藻土水溶液和引发促进剂水溶液；
(3)将步骤(2)所得锂藻土水溶液与甲基丙烯酸酐改性明胶、步骤(1)所得超支化聚合物和引发剂混合均匀，搅拌，得到稳定乳液；
(4)在步骤(3)所得稳定乳液中加入步骤(2)所得引发促进剂水溶液，反应，得到水凝胶；
(5)将步骤(4)的水凝胶进行冷冻干燥，即获得所述的粘性止血海绵。
2.根据权利要求1所述的粘性止血海绵的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体的化学结构式为：
Figure FDA0003549299500000011
3.根据权利要求2所述的粘性止血海绵的制备方法，其特征在于：
所述的双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体通过如下方法合成：在150～180℃下将2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶溶于无水极性有机溶剂，加入甲基丙烯酸异氰酸乙酯，降温至室温，充分搅拌至出现白色沉淀，纯化产物，除去溶剂，得到双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体；
所述的甲基丙烯酸异氰基乙酯与2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶的摩尔比为(1～1.5):1；所述2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶的用量为2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶与有机溶剂总质量的5～15％；
进一步地，所述的极性有机溶剂为二甲基亚砜；
进一步地，所述的纯化产物通过丙酮多次洗涤并过滤实现；
进一步地，所述的除去溶剂通过真空干燥实现。
4.根据权利要求1～3任一项所述的粘性止血海绵的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的极性有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；
步骤(1)中所述的引发剂为偶氮二异丁腈；
步骤(1)中所述的链转移剂为4-氰基4-(苯基羰基硫代)戊酸；
步骤(2)中所述的锂藻土为Laponite XLG；
步骤(2)中所述的引发促进剂为NaHSO3或TEMED；
步骤(3)中所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
5.根据权利要求1～3任一项所述的粘性止血海绵的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的丙烯酸在反应体系中的质量百分比为0.5～3％，聚乙二醇二丙烯酸酯在反应体系中的质量百分比为0.5～2％，双键功能化的脲基嘧啶酮功能单体在反应体系中的质量百分比为0.1～0.6％，2-(2-甲氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯在反应体系中的质量百分比为0.1～1％；
步骤(1)中所述的引发剂在反应体系中的质量百分比为0.01～0.03％；
步骤(1)中所述的链转移剂在反应体系中的质量百分比为0.01～0.03％；
步骤(2)中所述的锂藻土水溶液中，锂藻土的质量分数为0～2％；
步骤(2)中所述的引发促进剂水溶液中，引发促进剂的质量分数为10～30％；
所述的步骤(3)的混合体系中，所述的锂藻土的质量分数为0～1％，所述的甲基丙烯酸酐改性明胶的质量分数为2～15％，所述的超支化聚合物的质量分数为2～15％，所述的引发剂的质量分数为0.2～1％；
所述的步骤(4)的混合体系中，引发促进剂的质量分数为0.2～2％。
6.根据权利要求5所述的粘性止血海绵的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的锂藻土水溶液中，锂藻土的质量分数为1～2％；
步骤(2)中所述的引发促进剂水溶液中，引发促进剂的质量分数为20％；
所述的步骤(3)的混合体系中，所述的锂藻土的质量分数为0.5～1％，所述的甲基丙烯酸酐改性明胶的质量分数为5％，所述的超支化聚合物的质量分数为5％，所述的引发剂的质量分数为1％；
所述的步骤(4)的混合体系中，引发促进剂的质量分数为0.2～2％。
7.根据权利要求1～3任一项所述的粘性止血海绵的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的共聚反应的反应温度为60～80℃；
步骤(1)中所述的共聚反应的反应时间为6～24h；
步骤(3)中所述的混合的具体操作为：将步骤(2)所得锂藻土水溶液、甲基丙烯酸酐改性明胶、步骤(1)所得超支化聚合物与水混合，加热搅拌，完全溶解后再加入引发剂，继续加热搅拌至溶解完全；
所述的加热搅拌的条件均为温度30～50℃，转速100～300rpm；
步骤(3)中所述的搅拌的条件为搅拌速度9000～16000rpm，时间2～5min；
步骤(4)中所述的反应的条件为温度2～4℃、时间2～12h；
步骤(5)中所述的冷冻干燥的具体操作为：先在-80～-20℃下进行低温冷冻，完全冷冻后再在9～20℃下进行冷冻干燥。
8.根据权利要求1～3任一项所述的粘性止血海绵的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中所述的甲基丙烯酸酐改性明胶通过以下方法制备得到：
1)称取明胶加入到磷酸缓冲液中搅拌溶解，得到明胶溶液；
2)控制体系pH为7.4～11.0，往体系中逐滴加入甲基丙烯酸酐反应；然后用磷酸缓冲液稀释反应以终止反应；
3)使用去离子水透析反应液，冷冻干燥，得到甲基丙烯酸酐改性明胶；
所述明胶与磷酸缓冲液的用量比为1～10g：10～100mL；
所述明胶与甲基丙烯酸酐的用量比为1～10g：4～20mL；
所述甲基丙烯酸酐使用恒压漏斗滴加，滴加的速度为3～5s每滴；
所述反应的条件为温度45～60℃，时间为3～12h；
所述透析采用截留分子量为8～144kDa的透析袋，用去离子水进行透析。
9.一种粘性止血海绵，其特征在于：通过权利要求1～8任一项中所述的制备方法制备得到。
10.权利要求9中所述的粘性止血海绵的应用，其特征在于：用于制备止血促组织愈合的敷料、伤口密封材料和/或促进软组织修复与再生的材料。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111892719A (zh) * 2020-06-12 2020-11-06 华南理工大学 一种用于软骨细胞三维培养的透明质酸超分子水凝胶及其制备与应用
CN113563609A (zh) * 2021-07-28 2021-10-29 华南理工大学 一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用
WO2021237543A1 (zh) * 2020-05-27 2021-12-02 深圳先进技术研究院 基于海洋源明胶的可注射水凝胶止血剂及应用和应用方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021237543A1 (zh) * 2020-05-27 2021-12-02 深圳先进技术研究院 基于海洋源明胶的可注射水凝胶止血剂及应用和应用方法
CN111892719A (zh) * 2020-06-12 2020-11-06 华南理工大学 一种用于软骨细胞三维培养的透明质酸超分子水凝胶及其制备与应用
CN113563609A (zh) * 2021-07-28 2021-10-29 华南理工大学 一种纳米复合多孔水凝胶及其制备与应用

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